Migliore risposta
Modifica: leggi Anders Celsius e i punti fissi del Celsius scala: Olof Beckman, 1996
Celsius era ben consapevole di alcuni dei problemi che ho menzionato. Ha avuto lintuizione di trovare riferimenti prontamente realizzabili. Celsius non ha inventato la scala Celsius, ma gli piaceva usare una scala centigrado. In qualità di capo astronomo, il suo lavoro ha portato a una migliore comunicazione sugli accordi per costruire un consenso verso gli standard di misurazione.
(non il documento che ho citato da O. Beckman ma una pagina web scritta da lui https://www.astro.uu.se/history/celsius\_scale.html )
E il video sopra sarà uno shock per alcuni.
Celsius è stato premiato non per il termometro che ha “innovato”, ma per il suo lavoro volto a creare consenso sulla necessità di standard fisici.
Risposta precedente:
Che cosè 1 ° C? Linvenzione della scala Celsius fu un inizio, poi abbandonata, quindi riadattata con avvertenze e convenzioni. La descrizione nella domanda è più una motivazione storica insegnata nelle scuole in quanto il suo concetto è semplice. Non è uno “stato dellarte” e non lo è da 200 anni.
Per essere concisi, 1 ° C è ciò in cui i professionisti dividono il tuo termometro dopo che li hai pagati per salvarti da quello che molti considererebbero un dettaglio tecnico.
Circa 9 anni fa ho imparato di più sulle scale di temperatura di quanto mi sarei mai aspettato, oa volte avrei voluto sapere.
Un ottimo riassunto può essere trovato qui Scala internazionale della temperatura del 1990 . Vorrei che la pagina di Wikipedia esistesse per quello allora. Gli standard di misurazione possono essere una pozza apparentemente poco profonda quando si fa il salto iniziale, ma le acque sono profonde, costose e spietate.
Al centro di questa discussione, il Il termometro non è stato tanto inventato quanto sviluppato. Una catena di scoperte e innovazioni lungo il percorso. Durante il suo sviluppo si sono sviluppate anche le scale utilizzate su di esso.
La discussione del “grado “come Anders Celsius ha definito una pietra miliare nella storia della strumentazione. Probabilmente è stato il primo a pubblicare un tentativo di standardizzare la temperatura. Il metodo era chiaro, intuitivo. ed è un semplice caso di studio che sarebbe un concetto facile da comunicare. Gli alunni della quarta elementare possono avvolgere la testa attorno ad esso. Fino ad oggi questo metodo è insegnato nelle scuole e nelle università … come esempio. Laffermazione che il bagnomaria è ancora lo “stato dellarte” occasionalmente mi lascia ancora a scontrarmi con ingegneri che non hanno “fatto” chimica / fisica da quando hanno completato il loro primo anno richiesto.
Questa descrizione del bagno di ghiaccio / ebollizione era la “nascita di standard di temperatura” o forse una “adolescenza travagliata” è più appropriata. Con luso da parte di persone, incluso Celsius, cerano chiari problemi. Il metodo Celsius è stato una grande pietra miliare nella storia, ma non è rimasto lì.
Andando al sodo, utilizzando entrambe le temperature di ebollizione e di congelamento sono state un grande passo, ma entrambe hanno avuto un fattore di confusione in quanto entrambe sono fortemente influenzate dalla pressione e dalla purezza chimica. Una regione di incertezza. Era necessario un nuovo standard di misurazione chiamato punto triplo. Molti composti chimici puri e gli elementi hanno una temperatura e una pressione fisse alla quale può esistere in tutte e tre le fasi.
Per lacqua avviene a 273,16 K. Per lanidride carbonica 216,55 K, Per il bromo 265,90 K, Iodio 386,65 K … . Questi sono diventati i nuovi punti dati sulla scala Celsius che hanno rapidamente perfezionato la scala stessa. Notare che sono passato a Kelvin. Punto triplo
Kelvin può essere una scala difficile da usare per la vita di tutti i giorni, quindi sia Celsius che Fahrenheit sono stati ridefiniti in base alla scala Kelvin. Senza dubbio, la storia non era così semplice o pulita.
Per completezza, se dovessi calibrare un termometro, non useresti celle a tre punti. Imballate il termometro e assumete un laboratorio che ha una macchina che hanno inviato a un laboratorio, che ha una macchina che hanno inviato in un luogo che utilizza celle a triplo punto. Alcune di queste cose sono TOSSICHE. Possiamo parlare di Tracciabilità unaltra volta.
Risposta
3,00 m ^ 3 di acqua è a 20,0 gradi Celsius. Se aumenti la sua temperatura a 60,0 gradi Celsius, di quanto si espanderà il suo volume (unità = m ^ 3)?
- Cerca il densità dellacqua a 20,0 ° C ea 60,0 ° C.Non importa quali unità scegli dalla tabella di riferimento. Se utilizzi i valori in kg / m ^ 3, solo come esempio, l inverso di quel valore sarà il volume specifico in m ^ 3 / kg . Indipendentemente dalle unità scelte per la densità, linverso sarà unespressione di volume specifico.
- Dividi il volume specifico a 60 ° C per il volume specifico a 20 ° C. Questo ti darà un numero ^ ★ senza unità che è la variazione frazionaria del volume per le temperature iniziale e finale. Si noti che poiché questo è un rapporto di valori con le stesse unità, questa variazione frazionaria del volume è senza unità. Otterrai lo stesso numero indipendentemente dalle unità di densità che hai scelto nel passaggio 1.
- Moltiplica il tuo volume di base per la variazione frazionaria di volume per ottenere la variazione di volume effettiva.
Potresti, ovviamente, utilizzare le densità che hai cercato nel passaggio 1 per trovare la massa di 3,00 m ^ 3 di acqua a 20,0 ° C, quindi il volume di quella massa dacqua a 60,0 ° C e sottrarre. Ma direi che questo è lapproccio più diretto e dimostra una comprensione più profonda di unità, rapporti e gestione dei dati. YMMV.
^ ★ David Wilmshurst suggerisce che “adimensionale” è il termine più corretto per un numero puro senza unità. Mi va bene, ma so che non adotterò mai quel termine per parlare di cocktail party.